CN109854875A - 基于外压方式的传感器预紧结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于外压方式的传感器预紧结构，用于需有柱状杆件穿过的测量，传感器预紧结构包括：设置有中心通孔的一质量块；设置有中心通孔的传感器；设置有中心通孔的另一质量块；传感器设置在两个质量块之间，且两个质量块上的中心通孔、传感器上的中心通孔对准设置；两个质量块之间通过预拉紧机构连接，并将传感器预压紧在两个质量块之间。本专利预紧结构的结构简单，组装方便，且可适用于有柱状杆件穿过的测量情况，扩大了传感器的使用范围。
Description
技术领域
本发明属于传感器制造和使用技术领域，具体涉及基于外压方式的传感器预紧结构。
背景技术
在某些种类的传感器，如压电式力传感器中，由于敏感元件的原因，当传感器没有施加预紧力时，传感器的输出信号与输入物理量之间不是一个线性关系，往往在曲线的初始段具有一定范围的非线性段，这将导致传感器的灵敏度系数不是一个常数，致使测试数据不准确，甚至无法使用。为解决上述问题，各传感器厂家多采用对传感器配装预紧结构，对传感器施加预紧力，并使预紧力的大小超过非线性部分，使输出信号与输入物理量之间的关系进入线性范围，然后对线性段进行标定，给出灵敏度系数，整体作为成品使用。
预紧力的施加，传统方法是在传感器的上下端面各增加一个带有中心孔的质量块，在中心孔中插入螺栓，通过拧紧螺栓压紧质量块，从而对传感器进行预紧。采用此种方法预紧的传感器在测试两个面间的物理量时使用方便，但对于有柱状杆件如螺栓等需穿过传感器的情况则无法使用，限制了传感器的使用范围。
为了解决以上问题我方研发出了基于外压方式的传感器预紧结构。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供基于外压方式的传感器预紧结构。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
基于外压方式的传感器预紧结构，用于需有柱状杆件穿过的测量，传感器预紧结构包括：
设置有中心通孔的一质量块；
设置有中心通孔的传感器；
设置有中心通孔的另一质量块；传感器设置在两个质量块之间，且两个质量块上的中心通孔、传感器上的中心通孔对准设置；两个质量块之间通过预拉紧机构连接，并将传感器预压紧在两个质量块之间。
本专利预紧结构的结构简单，组装方便，且可适用于有柱状杆件穿过的测量情况，扩大了传感器的使用范围。
作为一种优选，预拉紧机构包括多个紧固螺栓，且在一质量块上设置有多个限孔，在另一质量块上设置有多个螺纹孔，紧固螺栓的头部置于限孔中，紧固螺栓的杆部穿过一质量块旋入另一质量块上的螺纹孔中。
通过预拉紧机构中的紧固螺栓与螺纹孔的配合作用，可以实现将传感器预压紧在两个质量块之间。
进一步地，多个限孔围绕一质量块上的中心通孔均匀分布；多个螺纹孔围绕另一质量块上的中心通孔均匀分布。
均匀分布的多个限孔和多个螺纹孔，可以使得力的分布较为均匀，避免对质量块或者传感器造成结构破坏，亦可以让传感器上的端部受力更加均匀。
再进一步地，螺纹孔为通孔或盲孔。
作为另一种优选，预拉紧机构包括多组由紧固螺栓和紧固螺母组成的紧固件，且在两个质量块上均设置有多个限孔，紧固螺栓的头部置于一质量块的限孔中，紧固螺母置于另一质量块的限孔中，紧固螺栓的杆部依次穿过一质量块、另一质量块后与紧固螺母旋紧连接。
通过此种预拉紧机构中的紧固螺栓与螺母的配合作用，可以实现将传感器预压紧在两个质量块之间。
进一步地，两个质量块上的多个限孔分别围绕两个质量块上的中心通孔均匀分布，且螺母和质量块之间设置有垫圈。
均匀分布的多个限孔，可以使得力的分布较为均匀，避免对质量块或者传感器造成结构破坏，亦可以让传感器上的端部受力更加均匀。
作为一种优选，在两个质量块上与传感器连接的部位均设置有凹坑，凹坑的内径略大于传感器的外径，传感器的两端分别置于两个凹坑中。
这样的结构布设使得对传感器起到更好的定位作用。
作为另一种优选，传感器的两端均设置有设有中心凹坑，对应地在两个质量块上与传感器连接的部位均设置有凸台，凸台的外径略大于中心凹坑的内径，两个质量块上的凸台分别置于传感器两端的两个中心凹坑中。
这样的结构布设亦使得对传感器起到更好的定位作用。
本发明的有益效果在于：
本发明的基于外压方式的传感器预紧结构：
1、本专利预紧结构的结构简单，组装方便，且可适用于有柱状杆件穿过的测量情况，扩大了传感器的使用范围。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的实施例2的结构示意图；
图3为本发明的实施例2的结构示意图；
图4为本发明的实施例5或实施例8的结构示意图；
图5为本发明中一质量块上凸台的结构示意图；
图6为本发明实施例8中的传感器剖示图；
图7为本发明实施例8中的传感器俯视图；
图8为本发明中另一质量块上凸台的结构示意图；
图9为本发明的使用结构示意图。
图中：1.上质量块；2.传感器；3.下质量块；4.紧固螺栓；5.下质量块中心通孔；6.下质量块凹坑；7.上质量块凹坑；8.限孔；9.上质量块中心通孔；10.螺纹孔；11.上被连接件；12.下被连接件；13连接螺栓；14.连接螺母；15.紧固螺母；16.下质量块凸台；17.上质量块凸台。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1，如图1和图9所示；
基于外压方式的传感器预紧结构，用于需有柱状杆件穿过的测量，传感器预紧结构包括：
设置有中心通孔的上质量块1；
设置有中心通孔的传感器2；
设置有中心通孔的下质量块3；传感器2设置在上质量块1和下质量块3之间，且上质量块中心通孔9、下质量块中心通孔5、传感器2上的中心通孔对准设置；上质量块1和下质量块3之间通过预拉紧机构连接，并将传感器2预压紧在上质量块1和下质量块3之间。
其中上被连接件11和下被连接件12中间安装本专利的有预紧的传感器2，由穿过传感器2的连接螺栓13和连接螺母14连接，可以测量两连接件之间的力。
本专利预紧结构的结构简单，组装方便，且可适用于有柱状杆件穿过的测量情况，扩大了传感器2的使用范围。
实施例2，如图1、图2和图3所示；
本实施例与实施例1的区别在于：预拉紧机构包括多个紧固螺栓4，且在一质量块上设置有多个限孔8，在另一质量块上设置有多个螺纹孔10，紧固螺栓4的头部置于限孔8中，紧固螺栓4的杆部穿过一质量块旋入另一质量块上的螺纹孔10中。
通过预拉紧机构中的紧固螺栓4与螺纹孔10的配合作用，可以实现将传感器2预压紧在两个质量块之间，具体操作为一定程度的拧紧紧固螺栓4。
实施例3；
本实施例与实施例2的区别在于：多个限孔围绕一质量块上的中心通孔均匀分布；多个螺纹孔围绕另一质量块上的中心通孔均匀分布。
均匀分布的多个限孔和多个螺纹孔，可以使得力的分布较为均匀，避免对质量块或者传感器2造成结构破坏，亦可以让传感器2上的端部受力更加均匀。
实施例4；
本实施例与实施例2的区别在于：螺纹孔为通孔或盲孔。
实施例5，如图4所示；
本实施例与实施例1的区别在于：预拉紧机构包括多组由紧固螺栓4和紧固螺母15组成的紧固件，且在两个质量块上均设置有多个限孔，紧固螺栓4的头部置于一质量块的限孔中，紧固螺母15置于另一质量块的限孔中，紧固螺栓4的杆部依次穿过一质量块、另一质量块后与紧固螺母15旋紧连接。
通过此种预拉紧机构中的紧固螺栓4与螺母的配合作用，可以实现将传感器2预压紧在两个质量块之间，具体操作为一定程度的拧紧紧固螺栓4。
实施例6；
本实施例与实施例5的区别在于：两个质量块上的多个限孔分别围绕两个质量块上的中心通孔均匀分布，且螺母和质量块之间设置有垫圈。
均匀分布的多个限孔，可以使得力的分布较为均匀，避免对质量块或者传感器2造成结构破坏，亦可以让传感器2上的端部受力更加均匀。
实施例7，如图1、图2、图3、图9所示；
本实施例与实施例1-6任一项的区别在于：在上质量块1上与传感器2连接的部位设置有上质量块凹坑7，在下质量块3上与传感器2连接的部位设置有下质量块凹坑6，上质量块凹坑7和下质量块凹坑6的内径略大于传感器2的外径，传感器2的两端分别置于质量块凹坑和下质量块凹坑6中。
这样的结构布设使得对传感器2起到更好的定位作用。
实施例8，如图4-图8所示；
本实施例与实施例1-6任一项的区别在于：传感器2的两端均设置有设有中心凹坑，对应地在两个质量块上与传感器2连接的部位均设置有凸台，凸台的外径略大于中心凹坑的内径，两个质量块上的凸台分别置于传感器2两端的两个中心凹坑中。图中示出了下质量块凸台16、上质量块凸台17。
实施例9，本发明也可以用于无柱状杆件穿过传感器2的情况，此时两个质量块、传感器2上的中心通孔均可以去除。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。
Claims (8)
1.基于外压方式的传感器预紧结构，用于需有柱状杆件穿过的测量，其特征在于，传感器预紧结构包括：
设置有中心通孔的一质量块；
设置有中心通孔的传感器；
设置有中心通孔的另一质量块；传感器设置在两个质量块之间，且两个质量块上的中心通孔、传感器上的中心通孔对准设置；两个质量块之间通过预拉紧机构连接，并将传感器预压紧在两个质量块之间。
2.根据权利要求1所述的基于外压方式的传感器预紧结构，其特征在于：预拉紧机构包括多个紧固螺栓，且在一质量块上设置有多个限孔，在另一质量块上设置有多个螺纹孔，紧固螺栓的头部置于限孔中，紧固螺栓的杆部穿过一质量块旋入另一质量块上的螺纹孔中。
3.根据权利要求2所述的基于外压方式的传感器预紧结构，其特征在于：多个限孔围绕一质量块上的中心通孔均匀分布；多个螺纹孔围绕另一质量块上的中心通孔均匀分布。
4.根据权利要求2所述的基于外压方式的传感器预紧结构，其特征在于：螺纹孔为通孔或盲孔。
5.根据权利要求1所述的基于外压方式的传感器预紧结构，其特征在于：预拉紧机构包括多组由紧固螺栓和紧固螺母组成的紧固件，且在两个质量块上均设置有多个限孔，紧固螺栓的头部置于一质量块的限孔中，紧固螺母置于另一质量块的限孔中，紧固螺栓的杆部依次穿过一质量块、另一质量块后与紧固螺母旋紧连接。
6.根据权利要求5所述的基于外压方式的传感器预紧结构，其特征在于：两个质量块上的多个限孔分别围绕两个质量块上的中心通孔均匀分布，且螺母和质量块之间设置有垫圈。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于外压方式的传感器预紧结构，其特征在于：在两个质量块上与传感器连接的部位均设置有凹坑，凹坑的内径略大于传感器的外径，传感器的两端分别置于两个凹坑中。
8.根据权利要求1-6任一项所述的基于外压方式的传感器预紧结构，其特征在于：传感器的两端均设置有设有中心凹坑，对应地在两个质量块上与传感器连接的部位均设置有凸台，凸台的外径略大于中心凹坑的内径，两个质量块上的凸台分别置于传感器两端的两个中心凹坑中。
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